钛掺杂氧化铋紫外光催化降解水中全氟辛酸(PFOA)

作者：李惠惠; 张圆正; 嵇阳远; 王凯旋; 殷立峰^*

来源：环境化学, 2020, 39(05): 1202-1209.

• 光催化
• 降解
• 全氟辛基羧酸
• 钛掺杂氧化铋

通过水热法制备了Ti(Ⅳ)掺杂Bi2O3(BTO),采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对其形貌和结构进行表征,并考察了钛掺杂氧化铋光催化降解水中PFOA的降解效果,发现PFOA的降解符合一级反应动力学,其降解速率常数为-0.2 h-1,比商业用纳米二氧化钛P25提高了6.8倍.表征结果证明,BTO存在多孔结构,能够增加反应活性位点,提高光催化活性面积.同时,自由基捕获实验和中间产物分析表明,光生空穴对PFOA的断链分解起决定性作用;同时Bi—O—Ti表面基团吸附PFOA并弱化了C—F键,导致光生电子可自由移至C—F键上并实现还原脱氟;光生电子和空穴在功能上相互配合,实现了对PFOA的协同降解;PFOA的降解过程受还原性物质主导,通过C—C键的断裂生成短链全氟羧酸类物质.

• 单位
  环境模拟与污染控制国家重点实验室; 北京师范大学